1. Предмет и задачи АХ. Значение АХ в совр. науке. анализ в биологии и службе охраны природы.

АХ-наука о методах определения качественного и количественного состава ве-ва, АХ явл. составной частью единой хим. науки.

Предмет АХ - разработка методов анализа, их практич. выполнение, опр-е состава ве-в, изучение физ. св-в ве-в.

Задачи-1. развитие теории методов анализа.

2. разработка и совершенствование методов анализа.

3. обеспечение хим.-аналитич. контроля в процессе проведения научно-исследовательских работ.

Большое место отводится в АХ поиску новых совр. методов анализа, с использованием новых достижений науки и техники. Анализ имеет большое значение для промышленности, медицины. Определяется состав вод, почв. В пром-ти исп-ся состав как количественный так и качественный сплавов материалов и т. д.

 

2.Способы выражения концентрации. Концентрация и активность. Ионная сила раствора.

Концентрацию, в завист-ти от раствора выражают след. способами5

молярная

эквивалентн.

Т-титр.

Если использумые ве-ва явл. электролитами, то их состояние хар-ся степенью диссоциации L.

Активность- та эффективная кажущаяся концентрация ионов в р-ре, в соотношении с кот. он проявляет себя в химич. реакции

Активность связана с концентрацией в соотношении: a=f*c, где f - коэф-т активности.

Значение коэф-та активных ионов опр-ся только ионной силой раствора, и не зависит от природы других ионов, присутствующих в растворе - закон ионной силы Льюиса и Рэндала.

Ионная сила при этом хар-т общее содержание ионов в растворе и рассчитывается как

 

3. Хим. равновесие. константа хим. равновесия (концентрационная, термодинамическяа, условная). Равновесная концентрация. Понятие об аналитич. концентрации.

Концентрация ве-в, имеющая место в системе с момента наступления равновесия, наз-ся равновесными [] . эти концентрации остаются неизменными столько долго, сколько не изменяется внешнее условие.

Равновесная концентр. ве-ва зависти от его исходной концентрации ве-ва и расхода ве-ва на протекание р-ции до момента установления равновесия.

т. о аналитич. концентр.-это общая концентрация ве-ва в р-ре, независимо от формы его содержания (ионы, молекулы).

Для обратимых р-ции з-н действ. масс запис-ся в виде конст. равновесия А+В↔С+Д

 

4. Теории кислот и оснований (Аррениуса, Льюиса, Бренстеда-Лоури)

одной из первых теорий, объясняющих природу кислот и оснований явилась теория электролитич. диссоциации Аррениуса-Оствальда. Согласно ей кислотой является электронейтральное ве-во, которое при диссоциации в воде в качестве катиона обрзует только ионы водорода Н+.

НА↔Н++А-

А основанием явл. ве-во, кот. при диссоциации образует в воде в кач. аниона только гидроксид-ионы

NaOHNa++OH-

Но так как возникали некот. трудности (некот. ве-ва проявляли св-ва солей, кислот и т. д), то пришла на смену протолитическая теория кислот и оснований- Бренстеда-Лоури, согласно которой кислотой явл. любое ве-во, способное отдавать протон, а основанием способное принимать протон.

Многие соли в водных р-рах ведут себя как кислоты, хотя Н+ в их составе нет. Эти факты были объяснены в теории Льюиса, но она не нашла широкого применения.

 


5. Протолитическая теория: анализ роли растворителя. Классификация растворителей.

Теория Бренстеда-Лоури, согласно которой кислотой явл. любое ве-во, способное отдавать протон, а основанием способное принимать протон.

Растворитель явл. не только явл. средой, но и участником процесса.

Растворители:

1.протонные-могут отдавать или принимать протон.

а).Кислотные - спос-ть к отдаче протона, основные-спос-ть присоединять протон, амфотерные.

2.апротонные – не обладают донорно-акцепторными св-ми по отношении к протону.

Если ве-во взято в кач. растворителя, то в зависимости от того, какая тенденция отдача или присоединение протона у него преобладает, то оно может различным образом влиять на ионизацию растворенного ве-ва

По влиянию на кислотно-основные св-ва%: невелирующие и дифференцирующие.

6 .Автопротолиз растворителей. Влияние растворителей на силу кислот и оснований.

Автопротолизу подвергаются амфотерные растворители.

Если ве-во взято в кач. растворителя, то в зависимости от того, какая тенденция отдача или присоединение протона у него преобладает, то оно может различным образом влиять на ионизацию растворенного ве-ва.

Автопротолиз растворителей протекает в незначит. степени, в р-ре наступает арвновесие кот. описывается константой:

это важнейшее выражение, свидетельствующее о том, что в любом р-ре имеются как ионы водорода, таки гидроксид ионы.

Реакция среды: рН=-lgaH+

рН=7 в нейтральном р-ре,

рН<7 в кислом

pH>7 в щелочном.

Анологично водородному опр-т гидроксильный показатель рОН= lgaОН+

А выр-е часто записывают в логарифмич. форме: рН+рОН=14

8 .Равновесие в водных растворах сильных и слабых кислот и оснований. Расчет рН.

1.Когда слабые к-ты диссоциируют в незначит. степени, то в р-ре наступает равновесие.

НА↔Н++А-

Оно опис-ся наз-т константой диссоциации и зн-е смотрят в справочнике

2. сильные к-ты в водн. р-рах дисс-т практич. нацело

НА→Н++А- концентрация ионов водорода совпадает с общей конц. кислоты в р-ре, а рН=-

[H+]=Cк, рН=-lg[H+]=-lgCk

3. сильные основания (щелочи) дис-т нацело

ВОН→В++ОН-

4. слабые основания-дис-т в незначит. степени и этот процесс опис-ся соответствующей константой, и наз-ся константой диссоциации слаб. основания.

ВОН↔В++ОН-

9 .Буферные р-ры. Механизм буферного действия, понятие буферной емкости. Расчет рН.

Сущ-т р-ры при + к которым небольш. кол-ва кислоты, щелочи или при их разбавлении рн изменяется незначительно - буферные р-ры. А указанная их способность поддерживать рн практически постоянной наз-ся буферным действием.

Буф. спос-тью обладают смеси след. типа:

1.смесь слабой к-ты и соли с одноименным анионом. CH3COOH+CH3COONa

2. смесь слабого основания и соли с одноименным катионом NH3+NH4Cl

3. смесь слабой многоосновной к-ты различной степени замещенности NaH2PO4+Na2KPO4

Буферное действие р-ров хар-ся буферной емкостью. Это то мин. кол-во сильной к-ты или щелочи, кот. необходимо добавить к 1 л. Буферного р-ра, чтобы его рН изменилась на еденицу.

рН буф. р-ров зависит от конст. диссоциации слабой к-ты или основания и от компонентов буф. р-ра.

[H+]= Ккисл*(Скисл./Ссоли)

[ОH-]= Косн.*(Сосн../Ссоли)

10. Равновесие в водных р-рах гидролизующих солей. Расчет рН.

Расчет рН в р-рах солей:

1).гидролиз по аниону

для расчета рН в р-ре соли удобнее ползоваться след. схемой:

а) написать Ур-е р-ции гидролиза

б) рассчитать концентрацию ионов

в) рассчитать рОН, затем рН

2) при гидролизе по катиону

3) в случае совместного гидролиза по катиону и аниону

11. понятие об окислительно-восстановительной системе. Окислительно-восстановительный потенциал. Ур-е Нернста.

Признаком ОВР явл. переход электронов от одних частиц к другим.

Напр. 2Fe2++Sn2+→2Fe2++Sn4+

Электрон переходит от ионов олова (восст-ль) к ионам железа (ок-ль).

Каждую ОВР можно представить как сумму 2х полуреакций:

Восстановление - окислителя и окисление-восстановителя.

Роль окислителя закл. в присодеинении электрона, а роль восст-ля в их отдаче, то т. о различие в силе ок-ей и восст-лей связана с их спос-тью к присоединению или отдаче электрона.

Чем легче атом, ион, молекула отдает электрон, тем является более сильным восст-лем, и наоборот, чем больше средство к Эл-ну, тем более сильным окислителем она явл.

Количественно эту активность хар-т значением Е-потенциала.

ОВ систему или редоксопару запис-т: Fe3+ /Fe2 Sn4+ / Sn

Потенциал отдельн. редоксопар изменить невозможно, но можно составлять гальванич. эл-ты, комбинируя редоксопары с одной и той же системой, условно принятой в качестве отсчетной. Такой отсчетной системой явл. система (2Н+/Н2).

Потенциал ОВ пары зависит не только от ее природы, но и от др. факторов - гл. явл. концентрация и активность.

Ур-е Нернста:

где, Е0 –станд. ОВ потенциал, R-газовая постоянная, T-абсолютная температура, n-число электронов участвующих в процессе, F-постоянная Фарадея (96500 Кл/моль), под log стоит отношение активности окислительных и восстановительных форм.

Значение Е наз-т реальным ОВ потенциалом системы.

12. константа равновесия ОВР.

Возможность протекания ОВР в противоположн. направлении свидетельствует о ее обратимости. Обратимые хим. р-ции хар-ся константой равновесия. ОВ потенциалы соответствующих редоксопар опр-ся Ур-ем Нернста.

где, n- общее число электронов переходящих от ок-ля к восст-лю.

Применение ОВР в анализе многообразно: для обнаружения ионов, для количественного обнаружения ионов, разделения ионов, устранения мешающих анализу ионов.

 

15. понятие органич. реагентов. теоретические основы их действия

под органич. реагентами понимают органич. соединения, применяемые в анализе для след. целей:

1.качественное и количественное обнаружение ионов.

2.разделение ионов.

3.маскирование.

Широкое применение реагентов обусловлено их достоинствами в сравнении с неорганическими:

1.высокая селективность.

2.высокая чувствительность (опр-е малое кол-во ионов в разбавленных р-рах)

3.большое кол-во доступных реагентов и возм-ть изменения их свойств.

Впервые реагенты были предложены для применения в анализе Илинским, кот. в кач. реагента ан ионы Со предложил использовать органические.

Неск. позже Чугаевым был предложен диметилглиаксин для опр-я ионов Ni.

Св-ва органич. реагентов зависят от присутствия в их молекулах опр. атомных групп, обладающих кислотными св-ми.

Атомы водорода входящие в их состав способны замещаться атомами Ме. Кроме того в молекуле органич. реагента присутствует др. группа атомов, обладающих неподделенной электронной парой. Поэтому катион Ме одновременно образует донорно-акцепторую связь с указанным атомом.

16. классификация методов анализа. Требования к методам анализа и к результатам.

Анализ ве-в проводится для установления количественного и качественного состава ве-в.

Качественный анализ - позволяет установить, из каких эл-тов состоит ве-во.

Количественный – позволяет установить количественное содержание составных частей в анализируемой среде.

Методы м/классифицироваться в зависимости от кол-ва анализируемого ве-ва:

1).Макрометоды,

2).Полумикрометоды

3)Микрометоды

4)Ультрамикрометоды

5)Субмикрометоды (очень важны в медицине, биологии).

В зависимости от техники выполнения анализа:

1)Химические - в основе хим. реакция.

2)Физико-химические - о составе анализируемого ве-ва судят по физ. св-ву продукта (плотность)

3)Физические - судят по физическому свойству.

Четкой границы м/у физич. и физич.-хим. р-ции нет, а объединяет их то, что и там и там исследуются св-ва при пом. прибора.

 

18 .аналитич. реакции и реагенты, требования к ним. Сп-бы повышения селективности и чувствительности

Реагент- ве-во, вызвавшее аналитическую реакцию.

Аналитические р-ции м/осуществляться двумя способами:

1)Мокрым- хим. р-ция осуществляемая м/у растворами исследуемого ве-ва и реагента. Она проводится на фильтр. бумаге, предметном стекле с посследующим рассмотрением формы образовавшихся кристаллов.

2)Сухим - прокаливание, пирохимические р-ции.

Хим. методы количественного анализа: гравиметрические (весовые), титриметрические (объемные).

Требования методов анализа: 1.чувствительность - определение возможно меньших количеств ве-в.

2. силективность-из большого кол-ва находящихся в образце метод д/определить одно единственное.

3. экспрессность - время затраченное на анализ д/быть минимальным

 

19.дробный и систематический анализ ионов, групповой реагент.

Дробный анализ- обнаружение ионов при помощи специфических раствориетлей в необходимых порциях исследуемого р-ра.

Систематический

Последовательность обнаружения ионов м/б различной.

Если специфические р-ции отсутствуют, обнаружение ионов этим методом невозможно. Разрабатывается опр. последовательность реакций обнаружения отд. ионов.

Например, р-р содержит ионы Ca2+ и Ва2+ . Чувствительной реакцией на ионы Са явл. образование осадка Ca2+ +С2О42- →СаС2О4 также и опр-т ионы Ва Ва2+ +С2О42- → ВаС2О4

Значит, в присутствии Ва обнаружить СА невозможно.

В связи с многообразием ионов их обычно отделяют от р-ра не по одиночке, а целыми группами, например, добавление соляной к-ты вызывает осаждение ионов серебра, ртути. Такой реагент наз-т групповым.

Требования: 1. ионы д/осаждаться практич. полностью.

2. избыток реагента не д/мешать обнаружению остальных ионов в р-ре.

3. образ-ся осадок должен быть раст-н в кислотах.

 

20. подготовка образца к анализу: понятие средней пробы, ее представительность, СП-бы отбора, вскрытие.

В ходе анализа м/выделить след. этапы:

1. отбор и усреднение пробы, взятие анвески.

2. разложение пробы.

3. разделение опр. компонента.

4. количественное определение.

5. расчет результатов.

Иногда в анализа реализуются не все этапы, а некот. из них.

Однако в любом случае необходимо отобрать от образца опр. кол-во ве-ва, таким образом, чтобы рез-т анализа показывал состав всего ве-ва. Это небольшое кол-во анализируемого ве-ва, кот. по всем показателям идентично основной массе наз-ся средней пробой. Основное требование к ней представительность, т. е ее состав д/б идентичен среднему составу исследуемого образца.

Сп-бы отбора:

1.если ве-во однородно и в жидком или газообр. состоянии, его перемешивают по всему объему и отбирают небольшое кол-во для анализа.

2.твердые сыпучие ве-ва перемешивают и отбирают среднюю пробу методом «конверта», насыпают и отбирают пробу в указанных точках.

3.в тв. несыпучих ве-х образец сверлят равномерно по всему объему и для анализа берут стружку.

Вскрытие перевод всех определяемых компонентов в удобное для анализа состояние (1.мокрое - растворение пробы в подходящем растворителе - вода, кислоты, 2.сухое - исп-ся когда подобрать растворитель невозможно-прокаливание, )

21. гравиметрич. метод анализа, сущность, виды. Механизм образования осадка. Условия образования кристаллич. и аморфных осадков.

Гравметрический м-д анализа- основан на точном измерении массы навески выделенной либо в чистом виде, либо в виде соединения определенного раствора.

Взвешивание произв-ся на аналитич. весах с точностью до 0,0001 гр. Результат анализа проводится с округлением до сотых 0,01 гр.

--Метод отгонки- определяемую составную часть образца отгоняют накаливанием, нагреванием.

А) прямой м-д отгонки

Б) косвенный.

Методы отгонки явл. универсальными и имеют ограниченное применение.

-- Метод осаждения- определяемый эл-т переводят в труднорастворимое соединение и по массе образовавшегося осадка расчитывают его содержание, выражая это содержание в % от массы исходного образца.

Стадии: I. Растворение-навеску переводят в раствор.

II. Осаждение - определяемый компонент осаждают в виде малорастворимого соединения.

III. Отделение осадка - отд. осадок от раствора фильтрованием и промывают.

IV. Прокаливание - осадок высушивают или прокаливают и точно взвешивают.

V. Расчет результата - по массе осадка и его форме рассчитывают содержание в нем компонента и выражают это содержание в %.

Вид осадка зависит как от индивидуальных свойств веществ, так и от условий осаждения.

Чаще всего работают с аморфными осадками, т. к кристаллич. не всегда можно получить.

22. формы осадка, требования к ним и осадителю.

На стадии прокаливания многие осадки претерпевают хим. превращение:

- Осаждаемая форма - то соединение, в виде которого определяемый ион осаждается из раствора.

-Весовая форма - то соединение, которое взвешивают для получения окончательного результата.

Опред. ион соединитель

SO42- + Ba2+ → осаждаемая ф-ма весовая ф-ма

BaSO4 ↓ → BaSO4

Требования к осаждаемой форме: малая растворимость, крупнокристаллическая структура осадка, возм-ть легко и полностью переходить в весовую форму.

Требования к осадителю: специфичность и летучесть.

23. загрязнение осадка, борьба с загрязнением.

Образующийся в анализе осадок практич. всегда явл. загрязненным, т. е содержит примеси посторонних веществ.

А)соосаждение.

Б)___________________

механизмы протекания соосаждения:

1.адсорбция - осаждение примесей на поверхности формирования осадка.

2.окклюзия - захват примеси внутрь осадка, при его быстрой кристаллизации.

3.изоморфизм - образование смешанных кристаллов.

4.образование хим. осаждений.

- послеосаждение (1,3,4).

Для удаления примесей используют приемы:

- промывание осадка

- созревание осадка

- перекристаллизация

24.Титремитрический метод анализа: сущность метода, классификация титриметрических методов.

Титриметрический метод анализа основан на точном измерении объема реагента, затрачиваемого на реакцию с определяемыми ионами.

Виды титр. м-да анализа:

v  кислотно-основное

v  окислительно-восстановительное

v  комплексо-метрическое

v  осадительное.

По способу титрования: прямое, обратное, заместительное.

25. Требования к реакциям в титриметрии. Способы фиксирования точки эквивалентности. Расчёты в титриметрии

В ходе анализа требуется точно заметить момент наступления эквивалента, или зафиксировать точку экивалентности.

1 индикаторный - в реакц. смесь + индикатор, кот. в точке экв. меняют цвет.

2 безиндикаторный - если титрант окрашен, то добавляют или его избыток, и появляется неисчезающее окрашивание р-ра.

В титр. методе р-ции должны: протекать быстро, количественно, д/существовать возм-ть фиксировать точку эквивалентности, д/отсутствовать побочные реакции.

26.Кислотно-основное титрование, сущность метода, виды, оласть применения. Построение кривых титрования.

Относятся методы, в основе которых лежит реакция нейтрализации.

Н++ОН-→Н2О

Различают: Ацидиометрию- определение оснований, титруя их кислотами.

Алкалиметрия - щелочами.

Метод исп-ся для определения сильных и слабых кислот и оснований, солей подвергающихся гидролизу.

Характеристикой р-ра, изменяющегося в ходе кисл.-осн. титрования явл. рН.

Кривая, показывающая изменение рН р-ра, изменяющаяся в зависимости от раствора прибавленного титранта наз. Кривой кислотно-основного титрования. В основе метода лежит скачок рН.

27.кислотно-основные индикаторы. Ионно-хромофорная теория индикаторов.

Для фиксирования точки экв-ти в р-р + спец. ве-во индикатор.

К индикаторам осн.-кисл. титр-я предъявляют след. требования.

1.окраска индикатора д/б интенсивной.

2.окраска индикатора при близких значениях рН д/сильно различаться.

3.изменение окраски д/происходить в узком интервале рН.

4.изменение окраски д/б обратимым.

Титр-е предст. собой слабые органические кислоты или основания, у которых неонизированные молекулы и ионы имеют разл. окраску.

Изменение окраски инд. происходит не при всяком изменении рН, а лишь внутри опр. интервала значений рН, кот. наз. интервалом перехода индикатора.

Середина этого интервала при кот. заканчивается титрование с данным индикатором наз. его показателем титрования.

Фенолфталеин 9,0 рТ

Лакмус 7,0 рТ

Метил. красн. 5,5 рТ

Метил. оранж. 4,0 рТ.

Показатель титрования д/находится в области скачка на кривой титрования!!!

Экстракция –процесс избирательного растворения отдельных компонентов смеси ве-в в каком-либо растворителе.

 

29. Примеры окислительно-восстановительного титрования:перманганатометрия. Возможности метода, особенности фиксирования точки экв-ти.

Для опр-я многих неорганич. и органич. ве-в исп-т перманганат калия.

1.прямой метод титрования - когда р-ция происх. в сильно кислом р-ре.

2.косвенное - когда ионы осаждают в виде оксалатов, затем титруют перманганатом связанную с Ме щавелевую к-ту или ее избыток, введенный в р-р при осаждении.

Многие органич. ве-ва так же окисляются перманганатом, но р-ция обычно протекает медленно и исп-т косвенное титр-е.

При титр-ии перм. Обычно не используют индикаторы, т. к окраска и так достаточно выражена для установления точки эквивалентности.

Преимущества метода:

1.исходные стандартные р-ры перм. окрашены в малиновый цвет, поэтому точку экв. можно определить по цвету-прямым миетодом, или по бесцветной окраске-косвенным методом.

2.титр-е м/осуществлять в кислой или щелочной среде.

3.перм. явл. дешевым и доступным реагентом.

Недостатки:

1.исх. реагент перм. калия трудно получить в чистом виде.

2.некот. р-ции протекают при комн. темп. медленно.

3.стандартные р-ры перм. не очень устойчивы.

 

30.Примеры окислительно-восстановительного титрования: иодометрия. Возможности метода, особенности фиксирования точки экв-ти.

иодометрия-метод анализа, при котором о кол-ве определяемого ве-ва судят по кол-ву поглащенного или выделенного иода.

Окислитель-иод, кот. всупает в р-цию с некот. восстановителями.

J2+2e↔2J-

Опр-е иод. методом проводят как прямым, так и обратным титрованием. Кол-во выделившегося иода определяют титрованием его р-ром тиосульфата натрия.

Очень чувствительным явл. р-р крахмала.

Если к р-ру какого-либо восст-ля+ р-р иода, то в точке экв. От линии кпли иода р-р в присутствии крахмала приобретет неисчезающую синюю окраску. Но при постепенном добавлении восст-ля к р-ру иода окраска будет исчезать.

В иодометрии нужно иметь рабочий р-р иода для определения восстановителя.

 

31. комплексонометрическое титрование, комплексометрическое титр-е. построение кривых титрования, фиксирование точки экв-ти.

комплексонометрическое титрование основано на реакциях комплексообразования

растворы ве-в, способные образовывать комплексные соединения это титранты. Среди них исп-ся ткаие комплексообразователи, как J-, Cl-, Cr - и т. д.

В кач. титрантов исп-т растворы комплексонатов (этилен, тетроуксусная к-та и ее соли).

комплексон 2

Использование комплексонов в титриметрии выделило этот СП-б титрования в отд. область комплексометрического титрования-комплексонометрическое титрование.

Осн. хар-кой р-ра явл. концентрация ионов Ме в нем.

Кривая титрования строится в координатах.

Для фиксирования точки экв. исп-ся так наз. металоиндикаторы, кот. явл. органич. красителями, образованными ионами Ме. Окрашенные комплексные соединения менее прочны, чем компл-с Ме с комплексоном.

Комплексоны не явл. спец. реагентами, поэтому увеличить силиктивность их действия, т. е определить ионы в присутствии других, можно лишь с изменением рН р-ра.

36. атомная эмиссионная спектрометрия. Качественный и количественный спектральный анализ.

атомная эмиссионная спектрометрия-физич. метод определения хим. состава ве-ва по его спектру, испускаемому возбуждаемыми атомами.

Суть метода: устройство для ввода пробы + источник возбуждения (пламя горелки). Под воздействием высоких температур растворитель испаряется, а ве-во перводится в атомароное сот-е, и атомы возбуждаются. Затем атомы возвращаются в исходное сотояние, испуская при этом избыточную энергию. Это излучение проходит ч-з диспергирующий элемент, где оно разлагается в спектр, после чего улавливаетяс фотоэлементом.

С=

Вид спектра явл. качественной хар-кой ве-ва, а интенсивность линий спектра явл. количественной хар-кой.

Т. к число линий атомов в спектре велико, то для аналитич. цепей исп-ся не все линии, а лишь некоторые из них-это так наз. аналитические линии.

37..Атомно-абсорбционная спектрометрия, сущность метода, его возможности

метод основан на поглащении лучей атомами в газовой фазе, образующийся в пламени, при распылении в нем исследуемого р-ра.

Метод предполагает создание слоя поглащающего атомного пара, пропускание пучка лучей ч-з слой, разложение прошедшего потока в спектр и измерение оптич. плотности.

Концентрацию Эл-та м/находить по методу градуированного графика

38. Понятие о других спектральных методах анализа: люминесцентный, рефрактрометрический.

Люминесцентный.

В опр. условиях поглащенная атомами энергия м/выделяться в виде лучистой энергии. Люминесцентное свечение м/б вызвано действием разл. видов энергии. Свечение ве-ва м/происходить под влиянием бомбардировки его потоком электронов - катодными лучами. Такое свечение наз-ся катодо-люминисценцией, оно исп-ся в лампах дневного света. Под влиянием энергии хим. реакции м/происходить свечение, называемое химиялюминисценцией. Свечение м/б вызвано поглащением лучистой энергии - фотолюминисценция.

По хар-ру люминисцентного свечения различают фосфоросценцию (свеч. продолжающееся после удаления источника свечения) и фиуоросценцию (свеч. прекращающееся сразу же после удаления источника возбуждения свечения).

Все эти виды свечения схожи по своей природе и объединяются общим понятием – люминисценция.

Рефрактометрический основан на определении показателя (коэф-та) преломления исследуемого ве-ва.

Если луч света переходит из одной среды в другую, то он частично отражается от поверхности раздела, а частично преломляется.

Показателем преломления наз-т отношение sin угол падения луча света к sin угла его преломления.

39. электрохимические методы анализа, обзор, краткая хар-ка.

Основаны на взаимодействии ве-ва с эл. током.

1.электровесовой- определяемый эл-т выделяют электролизом. Хар-ся высокой точностью, применяется для определения компонентов сплавов. Недостаток-энергоемкость, непродолжительность по времени.

2.кулонометрический - основан на измерении кол-ва электричества, затраченного на р-цию с определяемым ионом. Расчеты ведутся по з-ну Фарадея.

3.кондуктометрический- основан на измерении электропроводности исследуемого р-ра.. ЭС-электропроводность опр-ся суммарным соединением всех ионов.

4.потенциометрический

5..полярографический

6.амперометрическое титрование - в кач. индикаторного электрода исп-ся полярографич. устр-во.

40 потенциаметрический м-д анализа…

измерения проводят в так наз. эл. хим. ячейке, это система из 2х электродов, погруженных в исследуемый р-р и соединенных с измерительным прибором.

По роли в анализе электроды:

- индикаторный-электрод, потенциал которого зависит от концентрации определяемых ионов в исследуемом р-ре. Исп-ся в кач. электрода стеклянный, металлический э-д.

Ур-е Нернста:

- электрод сравнения-потенциал его постоянен, независимо от протекания какой-либо р-ции в р-ре.

41. потенциаметрический м-д анализа: прямая потенциометрия и потенциометрическое титрование.

1. прямая потенциометрия-измеряют ЭДС гальв. элемента и по урю Нернста рассчитывают концентрацию определяемых ионов.

2. потенциометрическое титрование - исследуемый р-р титруют подходящим элементом, одновременно следя за изменением потенциала электрода.

Положение точки экв. опр-ся графически. Интегральная кривая

Для получения более точных рез-тов исп-т дифференциальную кривую или метод Грана

В случае прямых потенциаметрич. измерений исп-ся след. способы расчета концентрации:

1. м-д градуированного графика

2. метод прямых расчетов (ур-е Нернста)

3. метод добавок.

42.полярографический метод. Сущность, схема прибора

Основан на использовании концентрационной поляризации, возникающей в процессе электролиза, на электроде с малой поверхностью. В кач. такого исп-ся ртутный капающий электрод. Капля ртути, вытекающая из капиляра с опр. периодичностью, анодом при этом служит слой ртути на дне полярогорафич. ячейки.

Ток о внешнего источника идет на реохорд (R) , при пом. (R) на ячейку плавно подается напряжение. Пока напряжение невелико, то и потенциал не большой, и восстановление ионов на катоде не происходит. Ток ч-з ячейку практич. не идет (участок 1)

При пост. увеличении напряжения потенциал катода тоже увелич-ся, и достигает значения достаточного для восстановления ионов из р-ра. сила тока проходящая ч-з р-р резко возрастает (участок 2).

Далее при увеличении напряжения достигается такое значение потенциала катода, при котором все ионы успевают разрядиться (участок 30.

Величина тока, протекающая ч-з раствор достигает предельного значения и наз-ся диффузионным предельным током. Т. о, зависимость напряжения имеет вид ступеньки или полярографической волны.

Если в р-ре присутств. неск. ионов, способных восстанавливаться при разл. значениях потенциала, то кол-во ступенек на полярограмме возрастает.

Ур-е полярографич. волны:

43. Полярографическая волна, качественный и количественный полярографич. анализ.

Ур-е полярографич. волны:

величина, приложенного к ячейке напряжения связана силой, проходящей ч-з раствор тока уравнением полярографич. волны.

где, Е1/2 так называемы потенциал полуволны, явл. качественной характеристикой иона. Это то значение потенциала, при котором сила тока, протекающего ч-з раствор достигает половины величины Jдиф. (диффузионной силы тока).

Количественной хар-кой явл. высота полярографической волны, или величина предельного Jдиф., которая прямо пропорциональна концентрации ионов.

45. Экстракция –сущность метода, количественные хар-ки.

Экстракция процесс распределения растворен­ного вещества между двумя несмешивающимися жидкими фа­зами и основанное на этом выделение и разделение веществ.

Процесс экстракции характеризуют следующими основными величинами;

константа экстракции, константа распределения Р, коэффициент распределения Е, степень извлечения R, фактор разделения S .

Разделение веществ методом экстракции основано на раз­личной растворимости их в несмешивающихся растворителях. Если какое-либо вещество способно растворяться в двух несмешивающихся растворителях, например в воде и в каком-нибудь органическом растворителе, то оно распределяется между этими двумя растворителями и устанавливается равновесие:

Авода↔Ар-тель

По закону распределения, если распределяемое вещество в обеих фазах находится в одной и той же форме, то концентра­ции его в этих фазах связаны зависимостью:

[Ар-тель]/[ Авода] = E

где Е - коэффициент распределения.

Коэффициент распределения зависят от температуры, свойств вещества и свойств фаз. Зависимость коэффициента распределения от температуры может быть самой разнообразной. В одних случаях с повышением температуры коэффициент распределения увеличивается — экстрагирование улучшается, в других коэффициент распределения уменьшается — экстрагиро­вание ухудшается.

Метод экстр. очень прост и эффективен. В делительной воронке встряхивают исследуемы р-р с органическим растворителем и после расслоения жидкостей выливают их последовательно из воронки. С пом. этого метода можно извлекать ве-ва из очень разбавленных растворов.

47.Хроматография –теоретич. основы, классификация методов.

Хроматография - это физико-химический метод разделения и анализа смесей газов, паров, жидкостей или растворенных веществ сорбционными методами в динамических условиях. Метод основан на различном распре­делении веществ между двумя несмешивающимися фазами - подвижной и неподвижной.

Подвижной фазой может быть жидкость или газ, неподвижной фазой - твердое вещество, которое называют носителем.

Таким, образом, хроматографию можно определить как процесс, ос­нованный на многократном повторении актов сорбции и десорбции вещества при перемещении его в потоке подвижной фазы вдоль непод­вижного сорбента.

Хроматографический метод анализа разработан русским ботаником в 1903 г. С помощью этого метода он разделил хлорофилл растений на неск. веществ.

Различные методы хроматографии можно классифицировать:

По агрегатному состоянию фаз различают жидкостную и газовую хроматографию.

Разделение веществ протекает по разному механизму, в зависимости от природы сорбента и веществ анализируемой смеси.

По механизму взаимо­действия вещества и сорбента различают сорбционные методы, основан­ные на законах распределения (адсорбционная, распределительная, ионо­обменная хроматография и др.), гельфильтрационные (проникающая хро­матография), основанные на различии в размерах молекул разделяемых веществ.

По технике выполнения хроматографию подразделяют на колоночную, когда разделение веществ проводится в специальных ко­лонках, и плоскостную: тонкослойную и бумажную. В тонкослойной хроматографии разделение проводится в тонком слое сорбента, в бумаж­ной - на специальной бумаге.

В соответствии с режимом ввода пробы в хроматографическую систему различают фронтальную, элюентную и вытеснительную хроматогра­фию.

В вытеснительном методе после введения пробы и предварительного разделения слабоактивным элюентом состав элюента меняется таким обра­зом, что он взаимодействует с неподвижной фазой (НФ) каждого из ком­понентов анализируемой смеси. Вследствие этого новый элюент вытесняет компоненты, которые выходят из колонки в порядке возрастания взаимо­действия с НФ. В этом методе не достигается достаточно полное разделе­ние из-за частичного перекрывания зон.

Наибольшее распространение получил элюентный режим хроматографирования, позволяющий получать в чистом виде все компоненты пробы

49.Краткие сведения об отдельных видах хрмотографии: газовая хромотография ….

В газовой хроматографии (ГХ) в качестве ПФ используют инертный газ (азот, гелий, водород), называемый газом-носителем. Пробу подают в виде паров, неподвижной фазой служит или твердое вещество - сорбент (газо-адсорбционная хроматография) или высококипящая жидкость, нанесенная тонким слоем на твердый носитель (газожидкостная хроматография).